• 제목/요약/키워드: Pore Volume

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산 촉매가 물유리 기반 실리카 에어로겔의 기공구조에 미치는 영향 (Effect of Acid Catalyst Kinds on the Pore Structural Characteristics of Water Glass based Silica Aerogel)

  • 나하윤;정해누리;이규연;구양서;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.13-18
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    • 2017
  • 물유리는 기존의 silicon alkoxide보다 훨씬 단가가 저렴하여 상업화에 유리하다는 장점을 나타낸다. 물유리 기반 실리카 에어로겔의 제조에서 산 촉매에 의한 중합 과정이 최종 미세 기공구조 특성에 상당한 영향을 끼치는데, 본 연구에서는 이러한 산 촉매의 종류와 양에 대한 물유리 기반 실리카 에어로겔의 비표면적, 기공 크기 분포 등 각 경우에 해당하는 물성 및 그에 따른 차이를 연구하였다. 최종 생성물의 물성을 통해 물유리 기반 실리카 에어로겔은 중합 반응에 관여하는 산 촉매의 종류와 농도, 몰수에 의해 영향을 받고, 특히 산 촉매의 몰수에 의한 영향이 몰 농도에 의한 영향보다 크게 작용함을 확인하였다. 기존 방식으로 4M 염산 촉매를 첨가할 경우 비표면적이 $394m^2/g$, 기공의 부피가 2.20 cc/g, 평균 기공 지름이 22.3 nm이며 기공률이 92.53%인 실리카 에어로겔을 합성할 수 있었다. 반면 4M의 황산 촉매를 적정량의 몰수인 73 mmol로 투입하여 최종 물유리 기반 실리카 에어로겔을 제조할 경우 비표면적은 $516m^2/g$, 기공의 부피는 3.10 cc/g, 평균 기공 지름은 24.1 nm, 기공률은 96.1%로, 기존의 산 촉매를 투입하여 만든 물유리 기반 실리카 에어로겔보다 전반적으로 기공구조의 특성이 향상됨을 확인하였다.

식물세포배양으로부터 Paclitaxel 정제를 위한 메조다공성 실리카의 기공크기 영향 (Effect of Pore Size of Mesoporous Spherical Silica for the Purification of Paclitaxel from Plant Cell Cultures)

  • 오현정;정경열;김진현
    • KSBB Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.208-212
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    • 2013
  • 분무열분해 공정에 의해 물리적 특성이 다른 네 종류의 메조 다공성 실리카를 제조하여 식물세포배양 유래 항암물질 paclitaxel 정제에 사용하였다. 실리카 흡착제의 물리적 특성에서 표면적과 기공부피 보다는 기공크기 (기공지름)이 흡착제 처리 효과에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다. 특히 적절한 기공지름 (~9.07 nm)에서 가장 높은 순도 (~46.1%)와 수율 (~82.3%)의 paclitaxel을 얻을 수 있었다. 이러한 불순물 (타르 및 왁스 성분 포함) 제거 효과는 흡착제 처리 후 흡착제를 메탄올로 세척한 시료의 HPLC 분석 결과와 흡착제에 붙은 유기물의 TGA 정량 분석 결과로도 확인할 수 있었다.

조절된 코팅구조상에서 옵셋인쇄광택의 발현 : Part 1 (Print Gloss Development of Offset Ink on Controlled Coating Structure)

  • 전성재;이재수;손창만
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.54-69
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    • 2003
  • Print gloss is an important attribute of the final printed product. While past work has looked at the influence of key aspects of the coating structure on print gloss, a systematic study has not been reported. The coating roughness, porosity, and pore size are changed by using various combinations of coating materials and by calendering against rough plastic sheets. The print gloss is measured every tenths of a second right after printing, a few minutes after printing, and a few days afterwards. Roughness and porosity affect the print gloss for the first two seconds: this result shows that they influence the ink-film splitting event. Once ink film starts to level, roughness and pore size influences the level of print gloss within the first ten seconds after printing. Porosity modifies the evolution of print gloss for the next few minutes. The decrease in gloss at long times is found to correlate to surface roughness.

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MAS계에서 3Y-TZP 첨가에 따른 독립 기공 생성기구와 기계적 성질 (Isolated Pore Generation Mechanism and Mechanical Properties in MAS System with 3Y-TZP)

  • 최성철;박현철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.881-890
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    • 1993
  • MAS system has narrow sintering temp. range due to the liquid phae sintering and thereby densify rapidly. And especially, its poor mechanical properties limitedthe industrial application. In this study, the improvement of mechanical properties and densification is suggested by the consideration of the toughening mechanisms and isolated pore generation mechanism which is derived by the liquid phase sintering theory in 3Y-TZP added composites. After Pressureless sintering up to 140$0^{\circ}C$ for 5hr, the dihedral angle and contact angle are analyzed by the observation of microstructure. As a result of microstructure analysis, the sintering stage of the specimen sintered for 5hr is analyzed as solid-skeleton stage. And the isolated pore generation mechanisms are considered as (1) The swelling of the liquid phase is predominent due to the facts that dihedral angle is larger than 60$^{\circ}$, contact angle is large and that liquid volume fraction is smaller than 10%. (2) The porous characteristics of the MAS system is also suggested as: the SiO2-rich liquid film is firstly formed at the srface and therefore this reduces the contiguity of the pore, which induces the isolated pore. The strength and fracture toughness increased with the addition of 3Y-TZP and the main fracture toughness improvement mechanisms are analyzed as the crack deflection.

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Modeling of ion diffusion coefficient in saturated concrete

  • Zuo, Xiao-Bao;Sun, Wei;Yu, Cheng;Wan, Xu-Rong
    • Computers and Concrete
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    • 제7권5호
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    • pp.421-435
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    • 2010
  • This paper utilizes the modified Davis model and the mode coupling theory, as parts of the electrolyte solution theory, to investigate the diffusivity of the ion in concrete. Firstly, a computational model of the ion diffusion coefficient, which is associated with ion species, pore solution concentration, concrete mix parameters including water-cement ratio and cement volume fraction, and microstructure parameters such as the porosity and tortuosity, is proposed in the saturated concrete. Secondly, the experiments, on which the chloride diffusion coefficient is measured by the rapid chloride penetration test, have been carried out to investigate the validity of the proposed model. The results indicate that the chloride diffusion coefficient obtained by the proposed model is in agreement with the experimental result. Finally, numerical simulation has been completed to investigate the effects of the porosity, tortuosity, water-cement ratio, cement volume fraction and ion concentration in the pore solution on the ion diffusion coefficients. The results show that the ion diffusion coefficient in concrete increases with the porosity, water-cement ratio and cement volume fraction, while we see a decrease with the increasing of tortuosity. Meanwhile, the ion concentration produces more obvious effects on the diffusivity itself, but has almost no effects on the other ions.

동전기적방법을 이용한 방사능오염토양 내의 세슘 제거 (Cesium Removal from Soil Contaminated with Radioactivity Using Electrokinetic Method)

  • 김계남;원휘준;김민길;박진호;오원진
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.696-700
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    • 2003
  • $H_2SO_4$과 Citric acid 은 다른 화학물질보다 토양으로부터 $^{137}Cs$의 추출효율이 높았다. 오래 저장된 방사능오염 토양으로부터 $^{137}Cs$ 제거효율을 높이기 위해 동전기방법에 의한 토양복원 실험 시 $H_2SO_4$과 citric acid를 첨가제로 사용했다. 실험 컬럼으로부터 방출된 방출수의 평균속도는 $2.0{\times}10^{-2}$cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 3.6 Pore Volume이다. 10일간 컬럼 내의 $^{137}Cs$의 제거효율이 54%이었다. 한편, 개발된 모델에 의해 계산된 잔류농도 예측 값은 실험으로부터 구한 결과와 거의 일치했다.

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Thermal volume change of saturated clays: A fully coupled thermo-hydro-mechanical finite element implementation

  • Wang, Hao;Qi, Xiaohui
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권6호
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    • pp.561-573
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    • 2020
  • The creep and consolidation behaviors of clays subjected to thermal cycles are of fundamental importance in the application of energy geostructures. This study aims to numerically investigate the physical mechanisms for the temperature-triggered volume change of saturated clays. A recently developed thermodynamic framework is used to derive the thermo-mechanical constitutive model for clays. Based on the model, a fully coupled thermo-hydro-mechanical (THM) finite element (FE) code is developed. Comparison with experimental observations shows that the proposed FE code can well reproduce the irreversible thermal contraction of normally consolidated and lightly overconsolidated clays, as well as the thermal expansion of heavily overconsolidated clays under drained heating. Simulations reveal that excess pore pressure may accumulate in clay samples under triaxial drained conditions due to low permeability and high heating rate, resulting in thermally induced primary consolidation. Results show that four major mechanisms contribute to the thermal volume change of clays: (i) the principle of thermal expansion, (ii) the decrease of effective stress due to the accumulation of excess pore pressure, (iii) the thermal creep, and (iv) the thermally induced primary consolidation. The former two mechanisms mainly contribute to the thermal expansion of heavily overconsolidated clays, whereas the latter two contribute to the noticeable thermal contraction of normally consolidated and lightly overconsolidated clays. Consideration of the four physical mechanisms is important for the settlement prediction of energy geostructures, especially in soft soils.

폴리아크릴로니트릴계 활성나노탄소섬유의 기공특성이 이산화탄소 흡착에 미치는 영향 (Influence of the Pore Properties on Carbon Dioxide Adsorption of PAN-based Activated Carbon Nanofibers)

  • 이다영;조세호;김예솔;이영석
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.592-599
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    • 2013
  • Polyacrylonitrile(PAN) 고분자 용액으로부터 전기방사된 고분자 나노섬유를 다양한 농도의 KOH 용액을 이용하여 다공성 나노탄소섬유를 제조하였으며, 그에 따른 세공 구조 및 이산화탄소 흡착 특성을 평가하였다. PAN 용액으로부터 제조된 활성나노탄소섬유는 KOH 활성화 농도가 증가함에 따라 섬유 직경이 감소하였으며, 표면의 산소관능기가 증가하는 경향을 보였다. 또한 질소 흡착에 따른 세공특성을 분석한 결과 KOH 활성화 농도 증가에 따라 활성나노탄소섬유의 비표면적이 증가하고, 미세공은 4 M KOH로 활성화한 나노탄소섬유가 가장 많았으며, 중간세공은 8 M KOH로 활성화한 활성나노탄소섬유가 가장 많았다. 또한 0, $25^{\circ}C$에서 KOH 활성화제의 농도가 BET 및 XPS에서 나타난 것처럼 이산화탄소 흡착을 강화시키도록 세공 및 표면 특성에 영향을 주었다.

고온 고분자 막 전해질 연료전지 캐소드의 가스 확산층 및 바인더 함량에 따른 완화 시간 분포(DRT) 저항 분석 (Resistance Analysis by Distribution of Relaxation Time According to Gas Diffusion Layers and Binder Amounts for Cathode of High-temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 김동희;정현승;박찬호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.283-291
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    • 2023
  • The physical properties were analyzed for four gas diffusion layers, and gas diffusion electrodes (GDEs) for the cathode of high-temperature polymer electrolyte membrane fuel cell were fabricated through bar coating with three binder to carbon (B/C) ratios. Among them, The GDE from JNT30-A6P showed a significant change in secondary pore volume at a B/C ratio of 0.31, which had the largest pore volume among all GDEs. In the polarization curve, JNT30-A6P GDE showed the best membrane electrode assembly (MEA) performance with a peak power density of 384 mW/cm2 at a a B/C ratio of 0.31. From the distribution of relaxation time analysis, the peak 1 corresponding to mass transfer resistance of oxygen reduction reaction (ORR) was significantly reduced in the JNT30-A6P GDE. This is the result that when the binder content decreased, the volume of the secondary pore increased, and the mass transfer resistance of ORR decreased, which played an essential role in the MEA performance.

칼슘이 용출된 콘크리트의 공극 구조 및 강도 특성 (Characteristics of Pore Structures and Compressive Strength in Calcium Leached Concrete Specimens)

  • 양은익;최윤석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.647-656
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    • 2011
  • 방사성 폐기물 처분 시설과 같은 지하 구조물의 콘크리트 부재가 장기간에 걸쳐 지하수(이온교환수)와 접촉하면 이온교환수와 공극수 사이에 농도구배가 발생한다. 이로 인해 공극수로부터 칼슘이온이 용출되고, 콘크리트의 열화가 진행된다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트의 칼슘 용출에 의한 내부공극 구조의 변화를 분석하고, 열화된 콘크리트의 강도 특성을 평가하고자 하였다. 연구 결과, 콘크리트의 칼슘이온이 용출됨에 따라 50~500 nm 크기의 공극들이 상당히 증가하게 되며, 용출 초기에는 200 nm 크기 이상의 공극들이 급격히 증가하고 이후에는 200 nm 크기 이하의 공극들이 증가하는 것으로 나타났다. 칼슘이 용출된 두께가 증가함과 더불어 압축강도는 감소하였으며, 칼슘이 용출된 OPC 콘크리트의 잔류강도는 대략 33~58% 정도로 나타났다.